Mon système de reproduction sonore

Mise à jour Avril 2019

Au début des années 70, comme tous les ados de l'époque, j'écoutais beaucoup de musique. A la différence de mes copains, je passais autant de temps à bricoler mon tourne disques et à lui rajouter des circuits électroniques ou des hauts parleurs qu'à découvrir de nouveaux disques.
L'intérêt pour la quête du "bon son" ne m'a pas quitté, et mon installation actuelle est l'aboutissement des multiples expériences menées depuis 45 ans.
Je décris ici mon installation actuelle.

Système en Avril 2019 :



Malgré la présence de l'écran et du vidéo projecteur full HD dans cette pièce dédiée, l'installation audio est pure HI FI et destinée en priorité à l'écoute de la musique en stéréo. Lorsqu'un film est projeté, la bande son est réduite en PCM dans le lecteur Bluray et traitée comme un signal stéréo ordinaire. La qualité de restitution musicale a largement la priorité sur les effets du 5.1
Lors de l'écoute de la musique seule, le vidéo projecteur reste éteint et la navigation dans les différentes sources se fait grâce au petit moniteur présent sous l'amplificateur.

Composition du système :


Ce système me convient aujourd'hui totalement et utilise toutes les technologies disponibles pour aboutir à une écoute de très haut niveau.
    Les qualités d'écoute sont les suivantes :

Dans un premier temps, j'ai cherché la solution pour avoir une restitution de l'extrême grave sans atténuation et sans distorsion. J'ai testé toutes sortes de charges (Clos, Bass Reflex, Baffle plan, Ripole, Passe bande, Isobaric) et finalement en testant un prototype inspiré de la charge de l'enceinte "Conséquence" de la marque Dynaudio, j'ai décidé de l'adopter mais équipée de hauts parleurs Monacor SPH390-TC double bobine.
Depuis que je fais des expériences dans le domaine de la hi fi, j'ai acquis la certitude que la pièce d'écoute est le maillon le plus difficile à maîtriser. En effet le placement des enceintes et la position d'écoute génèrent des centaines de combinaisons de restitutions différentes avec des écarts de niveau pouvant atteindre 20 dB à certaines fréquences, essentiellement dans la zone 20 - 500 Hz. La forme et la taille de la pièce doivent aussi avoir une grande importance, mais construire ou aménager une pièce dont l'acoustique serait idéale est hors budget, donc hors de propos.

Lors de la recherche du meilleur emplacement pour les enceintes de grave, il est apparu que les angles étaient le seul endroit pour obtenir le 20 Hz sans atténuation et une restitution assez linéaire jusqu'à 100 Hz nécessitant peu de corrections par égalisation. Malheureusement, quel que soit l'endroit où se trouve le HP de grave, il se crée inévitablement dans ma pièce au minimum un creux entre 100 et 200 Hz. Cela signifie qu'il me sera  délicat de trouver le bon emplacement pour restituer de manière linéaire la zone de 20 Hz à 300/500 Hz avec le même haut parleur.
J'ai ensuite cherché où je devais placer mes HP de médium, des HM130GO Audax que j'affectionne particulièrement. Pour les faire descendre à 100 Hz, seuls les angles conviennent, mais l'image stéréo devient alors anormalement large. De plus, avec 13 cm de diamètre, ils sont un peu juste pour restituer le haut grave avec du niveau et sans distorsion. Les utiliser dans les angles pour restituer le médium de 100 à 2000 Hz ne sera donc pas la solution la plus qualitative.
J'ai résolu l'équation une première fois en exploitant la possibilité offerte par mon filtre numérique de gérer 4 voies : grave jusqu'à 100 Hz, médium de 250 à 2000 Hz, aigu de 2000 à 20000 Hz avec un tweeter à dôme DT254 de marque Monacor. Une voie bas-médium à qtc élevé pour accentuer la zone 100-200 Hz et au positionnement optimisé pour privilégier sa plage de fonctionnement (100-250 Hz) a été ajoutée.
Cette solution fonctionnait à l'écoute, mais bien que la phase soit corrigée, elle était très malmenée à cause de la zone 100 - 250 restituée par 3 HP différents, de charges différentes et aux positionnements éloignés les uns des autres de plusieurs dizaines de centimètres. Cette configuration n'a donc pas été conservée et je suis revenu à une solution 3 voies grâce à la découverte d'un positionnement du grave lui permettant d'être exploité de 20 à 200 Hz. Il m'a suffit de retourner le caisson de grave avec son HP orienté vers le mur frontal. Dans cette position, la zone 20-100 se trouve à un niveau de presque 10 dB supérieur à la zone 100-300, mais après égalisation, la courbe de réponse se retrouve linéarisée et au même niveau que celle du médium grâce au rendement élevé dans l'extrême grave de la charge "conséquence". Le médium ne devant plus restituer que ce qu'il y a au-dessus de 200 Hz, peut être positionné aux sommet du triangle idéal pour une stéréo parfaite.

Mise à jour Avril 2019 :
Cette solution 3 voies est satisfaisante à l'écoute mais demande de grosses corrections dans la zone 100 - 300 Hz. De plus, la voie grave de droite accuse un trou très prononcé à 60 Hz dû à la pièce qui ne peut être corrigé. J'ai donc décidé de revenir à la solution 4 voies de 2018 avec une variante. Le grave sera mono, donc un mixage des voies G et D jusqu'à 120 Hz, restitué par deux caissons positionnés dans les 2 coins frontaux, mais corrigés ensemble et pilotés par une seule voie du OpenDRC. Avec les 2 caissons regardant l'un vers l'autre et non plus vers le mur supportant l'écran, on obtient une courbe d'amplitude très linéaire avec très peu de corrections par EQ et une phase régulière jusqu'à 120 Hz qu'il sera possible de corriger avec les 2048 taps disponibles sur la voie du DSP consacrée au SUB. Le filtrage à phase linéaire à 96 dB par octave intégré à ce filtre FIR de correction de phase ne touchera pas à la phase contrairement au filtre IIR précédant activé dans l'interface de l'OpenDRC qui la détériorait fortement.
Le médium et le tweeter resteront dans la même petite enceinte, mais n'auront plus que la zone supérieure à 450 Hz à reproduire avec une coupure à 3200 Hz entre les deux. A niveau moyen, le tweeter distord moins que le médium, d'où le choix précédent d'une coupure à 2000 Hz entre les deux, mais avec une sollicitation moindre dans le grave du médium, l'ajout d'une voie bas-médium 120 - 450 Hz, l'ensemble sera capable d'un SPL maxi supérieur à condition de ne plus demander au tweeter de descendre aussi bas que 2000 Hz. Par contre, je ne reprendrai pas la voie bas-médium de 2018 en BR. Je ferai une petite colonne avec 4 HP de 17 cm (2 Sony et 2 Sphynx) chacun dans un volume clos de 7 à 8 litres impliquant une forte surtension vers 120 Hz correspondant à un creux chronique de ma pièce. Là encore, de nombreux essais de positionnement ont conditionné leur emplacement et leur orientation non conventionnels.
L'emplacement définitif des différents hauts parleurs n'a pas d'importance car l'alignement temporel est réalisé par mesure des impulsions des différents hauts parleurs au point d'écoute. L'OpenDRC appliquera les retards nécéssaires.


Il faut aussi suffisamment d'amplis pour gérer tout cela. J'ai un ampli DIY 16 voies que j'utilisais déjà avec mon installation précédente pilotée par un DCX2496 Berhinger. J'ai supprimé l'étage passif de réglage de volume 6 voies présent dans cet ampli et qui était indispensable avec le DCX mais est devenu inutile avec le MiniDSP qui gère le volume en numérique à l'entrée. J'ai gagné en bruit, en distorsion et en dynamique.

Ci-dessous l'intérieur puis l'arrière de cet ampli DIY. Grâce aux conseils d'un membre du forum Dôme acoustique, Siméon, câblage et implantation sont aujourd'hui plus propres et l'alimentation optimisée pour un S/B élevé malgré les 4 transfos.





Pour obtenir de bons résultats à l'écoute, des réglages sont indispensables. Le positionnement des enceintes et du point d'écoute sont la première étape et je les ai modifiées de nombreuses fois ces dernières années (lien vers la page décrivant les installations depuis 2008) Ensuite, il est nécessaire de s'aider de logiciels audio et d'un micro de mesure. Cela permettra de :

Cependant, même après tout cela, une courbe de réponse parfaitement droite ne sera pas forcément agréable à l'écoute ni fidèle au sons originaux et il conviendra d'adopter une "courbe cible" dont la forme sera fonction de ses propres goûts et des caractéristiques de la pièce. Certaines courbes cibles "conventionnelles" peuvent être trouvées sur Internet, mais chaque audiophile finit par adopter celle qui lui convient. Il s'agit en général d'une courbe de réponse descendante du grave à l'aigu.
La présence de 4 mémoires sur l'OpenDRC facilite le choix de la bonne pente de courbe cible en basculant d'une correction à l'autre avec la télécommande.

J'ai à présent l'expérience de la bonne courbe cible dans ma pièce et j'essaie de l'intégrer dès l'égalisation et le réglage de niveau des différentes voies. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'appliquer de correction spécifique supplémentaire "courbe cible" et si elle n'est pas optimale à l'écoute, un simple fignolage des niveaux sera suffisant.


Courbes de réponse des deux canaux G et D lissées au 1/6 d'octave intégrant la courbe cible que j'utilise généralement.



Courbe de distorsion G et D de phase du système 4 voies une fois les filtres FIR appliqués. La phase est mesurée au point d'écoute et fenêtrée en fonction de la fréquence avec une largeur de 1/6 octave.


Distorsion par harmoniques totale des deux voies mesurées au point d'écoute. La courbe en rouge est pour un niveau à 400 Hz de 79 dB. La courbe en bleu est pour un niveau à 400 Hz de 99 dB.


Ci-dessous une impulsion enregistrée au point d'écoute. Elle est symétrique, signe que la phase est corrigée.


Le step est également net, caractéristique d'un système à la phase corrigée.


Le waterfall montre l'affaiblissement du son en fonction du temps et de la fréquence. Les hauts parleurs de médium et aigu se comportent de manière exemplaire, mais les problèmes de résonance de la pièce dans le grave en dessous de 200 Hz sont parfaitement visibles. Des ondes stationnaires vers 40,70 et 160 Hz qui ne peuvent être corrigées que par un traitement acoustique de type "bass-trap" et une autre résonance vers 15 Hz dont j'ignore l'origine (plafond béton, mur placo, onde stationnaire partielle ?) mais qui ne devrait pas gêner, la présence de 15 Hz dans un message musical étant très rare sauf en home cinéma et dans ce cas la résonance ne fera qu'apporter au spectacle.